孫 浩
鐵嶺市環(huán)境監(jiān)控應(yīng)急響應(yīng)中心
利用SBR工藝馴化處理腌漬廢水的活性污泥
孫 浩
鐵嶺市環(huán)境監(jiān)控應(yīng)急響應(yīng)中心
北方地區(qū)的咸菜加工業(yè)繁榮發(fā)展的同時(shí),腌漬廢水的大量排放問(wèn)題也隨之凸顯,如何正確有效的處理腌漬廢水成為了一個(gè)亟待解決的問(wèn)題,該廢水中含有大量的鹽分,一般治理方法對(duì)鹽分的去除很難達(dá)到理想效果,活性污泥生物處理法,能有效的利用這些物質(zhì)以供自身生長(zhǎng)使用,本次試驗(yàn)采用實(shí)驗(yàn)室模擬含鹽廢水來(lái)馴化污泥。
活性污泥;化學(xué)需氧量;序批式活性污泥反應(yīng)器
1.1試驗(yàn)原理
污泥沉降比在30%左右,污泥濃度在3000mg/L左右,CODcr去除率在85%以上,并且鏡檢微生物中出現(xiàn)種蟲,輪蟲等,即可認(rèn)為活性污泥培養(yǎng)馴化結(jié)束。
1.2試驗(yàn)裝置與材料
1.2.1試驗(yàn)裝置
反應(yīng)器為有機(jī)玻璃材質(zhì),有效容積是20L,為實(shí)驗(yàn)室已有的A2O工藝模型的好氧段。試驗(yàn)工藝擬采用的是SBR工藝,裝置運(yùn)行的周期為24h,間歇式活性污泥處理系統(tǒng)(SBR)的工藝流程如圖1所示。采用虹吸進(jìn)水,虹吸出水來(lái)完成整個(gè)馴化過(guò)程。
1.2.2試驗(yàn)儀器
消解裝置CODcr-571-1型、紫外可見分光光度計(jì)(UV-1800)、HP100B型電子分析天平,電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、移液管,PHS-3C精密鹽度計(jì),2D-810型振蕩器等。
1.2.3活性污泥
污泥取自延吉市污水處理廠,所取污泥呈黃褐色SV在20%左右,污泥形狀良好,經(jīng)鏡檢顯示其中生物相豐富,生物活性好。
1.2.4試驗(yàn)用水
試驗(yàn)用含鹽廢水是實(shí)驗(yàn)室模擬生活污水中添加固定比例腌漬廢水。
根據(jù)生活廢水主要成分采用牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、磷酸二氫鉀、可溶淀粉、碳酸鈉、碳酸銨、氫氧化鈉、硫酸鈉等按一定比例自行配制模擬廢水。
1.3SBR工藝運(yùn)行機(jī)理
SBR工藝也叫序批式活性污泥法,它最根本的特點(diǎn)是處理工序不是連續(xù)的,而是間歇的、周期性的,污水按批次進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水,然后又周而復(fù)始。
培養(yǎng)過(guò)程中能夠馴化出耐鹽的菌種,污水的PH值控制在6.5-7.5,溫度在室溫左右,溶解氧不能小于2mg/L(污泥進(jìn)行正常生理活動(dòng)所需的最小溶解氧量),而最初污水的CODcr值在300mg/L左右,污水中的有機(jī)物和其他水質(zhì)條件均符合微生物的生理需求,按照?qǐng)D2所示工序進(jìn)行培養(yǎng)馴化22天左右。
2.1試驗(yàn)結(jié)果
污泥馴化工藝共運(yùn)行22天,在運(yùn)行前期活性污泥生長(zhǎng)迅速,各項(xiàng)指標(biāo)均指示污泥生長(zhǎng)狀況良好,對(duì)CODcr,鹽度的去除率也呈現(xiàn)出逐步上升的趨勢(shì)。
2.1.1馴化過(guò)程中污泥沉降比SV值的變化
培養(yǎng)初期污泥攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)穩(wěn)定生長(zhǎng),泥量增加,SV穩(wěn)定上升;在膨脹期間絲狀菌大量繁殖污泥不易沉降,SV大幅度升高,最高達(dá)到50%;經(jīng)過(guò)一直膨脹方法逐天處理后,絲狀菌比例大量減少,沉降正常,并最終穩(wěn)定在30%左右,說(shuō)明其中微生物生長(zhǎng)狀況較好,穩(wěn)定的進(jìn)行生長(zhǎng)代謝。
沉降比在培養(yǎng)馴化期間先增加后穩(wěn)定的趨勢(shì)。
2.1.2馴化過(guò)程中MLSS值的變化
由于污泥濃度表示在曝氣池單位容積混合液內(nèi)所含有的活性污泥固體物的總重量,也是活性污泥的相對(duì)值,如圖4,培養(yǎng)初期,剛加入污水時(shí),活性污泥會(huì)對(duì)新環(huán)境產(chǎn)生一個(gè)適應(yīng)期,即微生物細(xì)胞內(nèi)部的各種酶系統(tǒng)對(duì)新環(huán)境的適應(yīng)過(guò)程,此時(shí)不能適應(yīng)的微生物大量死去,MLSS從3500mg/L下降到2100mg/L;隨后進(jìn)入培養(yǎng)中期,微生物體內(nèi)的酶系統(tǒng)開始對(duì)環(huán)境開始適應(yīng),微生物開始分裂,增殖,MLSS逐步回升,中期發(fā)生污泥膨脹,MLSS升高至4000mg/L,對(duì)應(yīng)此時(shí)的SV升高至50%,膨脹現(xiàn)象明顯;經(jīng)處理后MLSS逐漸恢復(fù)平穩(wěn),最后穩(wěn)定在3560mg/L左右。
2.1.3馴化過(guò)程中MLVSS值的變化
MLVSS表示的是活性污泥中有機(jī)固體物質(zhì)部分的濃度,比MLSS更加精確的表示活性污泥的活性部分,MLVSS與MLSS的比值在一般情況下是固定的,0.75左右,從MLVSS的變化可以看出活性污泥的活性變化,如圖5,MLVSS的變化趨勢(shì)與MLSS的變化趨勢(shì)相似,但能更加直觀的看出污泥的活性。馴化初期,在對(duì)環(huán)境適應(yīng)的過(guò)程中活性明顯下降;中期上升,膨脹期間升高至3000mg/L,活性雖高,但是絲狀菌的大量增殖對(duì)污水有惡化效果;后期,膨脹消失,活性污泥生長(zhǎng)繁殖狀況良好,活性穩(wěn)定在2685mg/L。
2.1.4馴化過(guò)程中SVI值的變化
對(duì)于正常的生活污水,SVI值介于70-100之間為宜,反映的是活性污泥的凝聚、沉降性能。SVI值過(guò)低,說(shuō)明泥粒細(xì)小,無(wú)機(jī)質(zhì)含量高,缺乏活性;過(guò)高說(shuō)明污泥的沉降性能不好,并且已有產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象的可能。如圖6,試驗(yàn)前期SV與MLSS均正常,SVI值處于正常范圍之內(nèi),隨后污泥生長(zhǎng)繁殖,過(guò)程中SV值總體升高,而MLSS有下降趨勢(shì),表現(xiàn)為SVI值上升;膨脹過(guò)程中SVI值高于正常值100,膨脹結(jié)束后SVI恢復(fù)到正常范圍,最終穩(wěn)定在80左右,說(shuō)明污泥生長(zhǎng)狀況良好。
2.1.5馴化過(guò)程中CODcr的去除率變化
化學(xué)需氧量CODcr可以作為有機(jī)物質(zhì)相對(duì)含量的綜合指標(biāo)。污泥中微生物攝取其作為生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),表現(xiàn)為對(duì)污水的凈化。CODcr的去除率能夠反映微生物對(duì)污水的凈化效果以及微生物的生長(zhǎng)情況。如圖7,馴化前期,污泥生長(zhǎng)緩慢,對(duì)CODcr的去除率較低,隨著污泥的生長(zhǎng)成熟,去除率逐漸升高;中期出現(xiàn)污泥膨脹,絲狀菌大量繁殖,惡化水質(zhì)致使CODcr的去除率下降至40%,采取措施后,微生物生長(zhǎng)繁殖穩(wěn)定,由微生物間構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定,于是對(duì)CODcr的去除率逐步提高,最終達(dá)到90%并趨于穩(wěn)定。
2.1.6馴化過(guò)程中鹽度的去除率變化
培養(yǎng)初期,活性污泥在適應(yīng)環(huán)境的過(guò)程中對(duì)鹽分的去除率很低,主要因?yàn)轳Z化前耐鹽菌種不突出,微生物對(duì)鹽分的利用率很低,如圖8,通過(guò)不斷提高鹽度梯度的方法馴化污泥能夠起到穩(wěn)定上升的作用,前期鹽度濃度低,有利于微生物對(duì)鹽分的適應(yīng);逐步提高鹽度濃度,使微生物能夠慢慢適應(yīng)有鹽分的環(huán)境,在適應(yīng)鹽分的過(guò)程中,耐鹽菌被篩選出來(lái),逐步成為優(yōu)勢(shì)菌種,鹽度的去除率穩(wěn)步提高最終穩(wěn)定在80%左右。
1.污泥馴化中出現(xiàn)的污泥膨脹現(xiàn)象可以采取降低曝氣量,縮短曝氣時(shí)間并投加Fecl3.7H2O等消除。
2.鹽分本身對(duì)活性污泥具有抑制作用,但在含鹽污水中對(duì)活性污泥進(jìn)行馴化,可以馴化出耐鹽菌種,可見活性污泥的可馴化性極強(qiáng),在實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用中可以針對(duì)性的對(duì)污泥進(jìn)行馴化獲得需要的菌種。
3.活性污泥馴化之后可以有效凈化腌漬廢水,去除率可達(dá)80%。